Estudio de la actividad neuronal del núcleo incertus acoplada a la oscilación theta hipocámpica

Resumen

Las oscilaciones cerebrales constituyen el sustrato de la integración de la actividad neuronal poblacional. De entre ellas, la oscilación theta se ha descrito como una parte fundamental en la integración de multitud de procesos cognitivos. La generación y modulación de la actividad rítmica theta requiere del funcionamiento conjunto de una red de estructuras distribuidas que incluyen, entre otros, al complejo septo-hipocámpico, distintas regiones hipotalámicas o un grupo de núcleos del tronco del encéfalo. De entre los núcleos troncoencefálicos que modulan la actividad hipocámpica, en los últimos años el núcleo incertus ha adquirido mayor relevancia en el entendimiento del sistema generador theta. Este núcleo no solo está íntimamente conectado con estructuras moduladoras de la actividad theta hipocámpica, sino que presenta actividad oscilatoria theta, coherente con la observada en el hipocampo. En este trabajo de tesis se intenta ahondar en la relación del núcleo incertus con la modulación theta hipocámpica mediante técnicas electrofisiológicas que permitan discernir las relaciones existentes entre el núcleo incertus y el hipocampo. Para ello, en un primer estudio, se analizó el grado de acoplamiento entre la actividad poblacional theta del núcleo incertus y el hipocampo, haciendo hincapié en la direccionalidad del flujo de información entre ambas estructuras. Por otra parte, se caracterizaron las diferentes poblaciones neuronales del núcleo incertus bajo la activación mantenida del hipocampo. Este estudio se complementó con el estudio de la causalidad entre los distintos tipos neuronales del núcleo incertus y la actividad del hipocampo durante periodos de activación theta transitoria. Finalmente, se comprobó la posibilidad de que el núcleo incertus pudiera generar un reinicio de la fase de la actividad theta de hipocampo con dependencia del septum medial. Los resultados obtenidos nos permiten afirmar que el núcleo incertus cumple un papel fundamental en la modulación del ritmo theta hipocámpico. No solo su actividad neuronal se encuentra altamente acoplada a la de hipocampo, sino que este núcleo presenta neuronas rítmicas a frecuencia theta capaces de predecir la actividad oscilatoria de hipocampo. Adicionalmente, el núcleo incertus es capaz de reiniciar la fase de la oscilación theta hipocámpica, lo que le confiere la capacidad de crear nuevas ventanas de procesamiento. Estos resultados clarifican el papel del núcleo incertus como parte fundamental del circuito theta.